一种建筑用自动焊接主体机构及其焊接系统的制作方法

技术领域：

本发明涉及建筑钢筋焊接技术领域，尤其是一种建筑用自动焊接主体机构及其焊接系统。

背景技术：
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焊接是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或者其他热塑性材料的工艺，电弧焊是焊接中普通采用的一种焊接方式，主要通过人工来完成，但在焊接过程中产生的高温、焊渣、强光等会对技术工人造成烧伤、触电、视力受损、吸入有毒气体及紫外线照射过度等人身伤害。建筑施工过程中经过需要用钢筋搭建各种支撑架，为了加强支撑架的结构强度经常需要对连接的钢筋进行焊接，两钢筋的焊接角度通常为90度和180度，目前，在建筑领域对于钢筋的焊接主要依靠人工完成，不仅占用了大量的人工成本、焊接效率低、焊接质量难以保证，而且由于人工焊接存在一定的危险性，容易给焊接工人带来一定危害。

技术实现要素：
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本发明提供了一种建筑用自动焊接主体机构及其焊接系统，它具有自动化程度高、焊接效率高、焊接质量好等优点，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种建筑用自动焊接主体机构，主体机构为2rcc-2scc并联机构，包括定平台和动平台，定平台与动平台之间连接有四条支链，其中两条支链为对称设置的rcc支链，另两条支链为对称设置的scc支链，rcc支链中的r副一端设置在定平台上，另一端设置在动平台上,scc支链中的s副一端设置在定平台上，另一端设置在动平台上。

所述rcc支链依次由转动副、第一圆柱副和第二圆柱副连接构成，scc支链依次由球副、第三圆柱副和第四圆柱副连接构成。

所述第一圆柱副和第三圆柱副中的移动副为驱动副。

一种建筑用自动焊接系统，包括焊接机架，所述焊接机架上设有横梁，横梁下方设有2rcc-2scc并联机构，2rcc-2scc并联机构中的动平台下端设有焊枪和送丝机构，横梁上设有储丝机构，储丝机构通过焊丝依次与送丝机构和焊枪连接，焊枪下方的焊接机架上设有钢筋定位夹紧机构，控制系统通过导线分别与2rcc-2scc并联机构、送丝机构、焊枪和钢筋定位夹紧机构连接。

所述2rcc-2scc并联机构中第一圆柱副和第三圆柱副中的移动副上设有驱动电机，所述驱动电机通过导线与控制系统连接。

所述储丝机构包括设置在横梁上的u型架，u型架上设有储丝盘，储丝盘上设有焊丝。

所述送丝机构包括设置在动平台下方的两个送丝座，送丝座上设有送丝轮，两送丝轮之间设有焊丝，送丝轮连接有送丝驱动电机，送丝驱动电机设置在动平台上，送丝驱动电机通过导线与控制系统连接。

所述钢筋定位夹紧机构包括设置在焊接机架上的工作台，工作台上设有两个相互垂直的钢筋放置槽，钢筋放置槽上方设有若干个夹紧气缸，夹紧气缸与气泵连接，夹紧气缸通过导线与控制系统连接。

所述夹紧气缸的活塞杆上设有∧型夹紧垫。

所述钢筋放置槽的横截面为半圆形结构。

所述控制系统包括控制箱，控制箱内设有plc控制器，控制箱上还设有与plc控制器连接的液晶显示器和控制按钮。

本发明采用上述方案，针对现有建筑钢筋焊接存在的技术问题，设计了一种建筑用自动焊接主体机构及其焊接系统，通过设计2rcc-2scc并联机构，通过以两条rcc支链和两条scc支链中的移动副为驱动副实现动平台在空间内的三平动一转动运动，能够满足对钢筋焊接的精度要求和空间运动自由度的要求，而且本申请的2rcc-2scc并联机构还具有运动副简单、承载能力强、运动精度高、装备性能好及便于加工制造等优点；通过设计储丝机构、送丝机构和焊枪，实现自动向焊枪送丝，与2rcc-2scc并联机构配合，实现焊枪在空间内的三平动一转动运动，进而满足焊接时所需的自由度要求；通过设计钢筋定位夹紧机构，实现钢筋90度和180度两种常见钢筋焊接的夹紧定位，确保焊接质量。

附图说明：

图1为本发明主体机构的结构示意图；

图2为本发明自动焊接系统的结构示意图；

图3为本发明钢筋定位夹紧机构的俯视图；

图中，1、定平台，2、动平台，3、rcc支链，301、转动副，302、第一圆柱副，303、第二圆柱副，4、scc支链，401、球副，402、第三圆柱副，403、第四圆柱副，5、移动副，6、焊接机架，7、横梁，8、焊枪，9、送丝机构，901、送丝座，902、送丝轮，903、送丝驱动电机，10、储丝机构，1001、u型架，1002、储丝盘，11、焊丝，12、钢筋定位夹紧机构，1201、工作台，1202、钢丝放置槽，1203、夹紧气缸，1204、气泵，1205、∧型夹紧垫，13、控制系统，1301、控制箱，1302、plc控制器，1303、液晶显示器，1304、控制按钮。

具体实施方式：

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-3中所示，一种建筑用自动焊接主体机构，主体机构为2rcc-2scc并联机构，包括定平台1和动平台2，定平台1与动平台2之间连接有四条支链，其中两条支链为对称设置的rcc支链3，另两条支链为对称设置的scc支链4，rcc3支链中的r副一端设置在定平台1上，另一端设置在动平台2上,scc支链4中的s副一端设置在定平台1上，另一端设置在动平台2上，通过设计2rcc-2scc并联机构，通过以两条rcc支链3和两条scc支链4中的移动副5为驱动副实现动平台在空间内的三平动一转动运动，能够满足对钢筋焊接的精度要求和空间运动自由度的要求，而且本申请的2rcc-2scc并联机构还具有运动副简单、承载能力强、运动精度高、装备性能好及便于加工制造等优点。

rcc支链3依次由转动副301、第一圆柱副302和第二圆柱副303连接构成，scc支链4依次由球副401、第三圆柱副402和第四圆柱副403连接构成。

第一圆柱副302和第三圆柱副402中的移动副5为驱动副，驱动控制更加方便。

一种建筑用自动焊接系统，包括焊接机架6，焊接机架6上设有横梁7，横梁7下方设有2rcc-2scc并联机构，2rcc-2scc并联机构中的动平台2下端设有焊枪8和送丝机构9，横梁7上设有储丝机构10，储丝机构10通过焊丝11依次与送丝机构9和焊枪8连接，焊枪8下方的焊接机架6上设有钢筋定位夹紧机构12，控制系统13通过导线分别与2rcc-2scc并联机构、送丝机构9、焊枪8和钢筋定位夹紧机构12连接，通过设计储丝机构10、送丝机构9和焊枪8，实现自动向焊枪送丝，与2rcc-2scc并联机构配合，实现焊枪在空间内的三平动一转动运动，进而满足焊接时所需的自由度要求，通过设计钢筋定位夹紧机构12，实现钢筋90度和180度两种常见钢筋焊接的夹紧定位，确保焊接质量。

2rcc-2scc并联机构中第一圆柱副302和第三圆柱副402中的移动副5上设有驱动电机14，驱动电机14通过导线与控制系统13连接。

储丝机构10包括设置在横梁7上的u型架1001，u型架1001上设有储丝盘1002，储丝盘1002上设有焊丝11，实现将焊丝缠绕在储丝盘1002内，为焊接提高焊丝。

送丝机构9包括设置在动平台2下方的两个送丝座901，送丝座901上设有送丝轮902，两送丝轮902之间设有焊丝11，送丝轮902连接有送丝驱动电机903，送丝驱动电机903设置在动平台2上，送丝驱动电机903通过导线与控制系统13连接，通过设计送丝驱动电机903和通过两送丝轮902夹紧焊丝进行送丝，结构简单、送丝准确。

钢筋定位夹紧机构12包括设置在焊接机架6上的工作台1201，工作台1201上设有两个相互垂直的钢筋放置槽1202，钢筋放置槽1202上方设有若干个夹紧气缸1203，夹紧气缸1203与气泵1204连接，夹紧气缸1203通过导线与控制系统13连接，方便快捷的实现对待焊接钢筋的定位夹紧，确保焊接质量。

夹紧气缸1203的活塞杆上设有∧型夹紧垫1205，∧型夹紧垫1205与钢筋放置槽1202配合，实现能够夹紧直径不同的钢筋，拓宽夹紧范围。

钢筋放置槽1202的横截面为半圆形结构。

控制系统13包括控制箱1301，控制箱1301内设有plc控制器1302，控制箱1301上还设有与plc控制器1302连接的液晶显示器1303和控制按钮1304，便于观察和掌握整个系统的运行状况。

本发明的工作过程：

首先将待焊接的钢筋放置在钢筋放置槽1202内，两钢筋可以呈90度设置，也可呈180度设置，并使两钢筋焊接处紧密接触，然后通过夹紧气缸1203将放置好的钢筋夹紧固定，然后焊枪8接通电源，送丝驱动电机903转动带动送丝轮902转动，两送丝轮902夹紧焊丝11转动，进而实现焊丝11的进给，通过驱动电机14控制2rcc-2scc并联机构中的动平台2在空间内做三平动一转动运动，进而实现焊枪8在空间内的三平动一转运动，从而满足对钢筋的焊接运动，当钢筋上方焊接牢固后，打开夹紧气缸1203，翻转焊接一半的钢筋，在通过夹紧气缸1203夹紧，重复上述过程实现对钢筋另一半的焊接，进而实现两钢筋连接处的整个焊接工作，本申请的焊接系统具有自动化程度高、焊接质量高及焊接效率高等优点。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。